Книга: Астронавт. Необычайное путешествие в поисках тайн Вселенной

5. Тактильная обратная связь

5. Тактильная обратная связь

Все дело в том, что никто и никогда не даст тебе точного рецепта, как стать астронавтом. Даже люди из НАСА не могут рассказать, как это сделать, потому что шансы попасть в команду действительно очень невелики. Все тебя поощряют, но никто не даст такого совета, который точно сработает. Если ты хочешь стать адвокатом, люди тебе скажут: «Иди в юридическую школу, сдавай квалификационный экзамен на присвоение статуса адвоката, и ты им будешь». В космической программе это не работает. Я мог получать пять магистерских степеней и так и не стать астронавтом, хотя и не у каждого астронавта имеется магистерская степень. Мне говорили: «Тебе нужно получить докторскую степень, потому что она поможет в жизни и сама по себе, а твоя мечта быть астронавтом либо сбудется, либо нет».

Получение магистерских степеней меня почти убило, и я знал, что с докторской будет еще хуже. Меня приняли в докторантуру; в те времена, если ты получал магистерскую степень в МТИ, тебя почти автоматически переводили на следующую ступень. Но я пребывал в нерешительности насчет докторской. Я не знал, действительно ли хочу так провести следующие четыре года своей жизни.

Перед отъездом в Хантсвилл я разослал резюме большинству компаний-подрядчиков, работавших на космос в Хьюстоне. Я думал, что это наилучший способ добиться своей цели. Подрядчики работали в тесном сотрудничестве с НАСА, их представители ежедневно бывали в Космическом центре имени Джонсона. Однажды я пришел с занятий и обнаружил у себя на автоответчике сообщение от Боба Овермейера из компании McDonnell Douglas. Они набирали сотрудников, и мне нужно было приехать в Техас на собеседование. Овермейер и сам был в прошлом астронавтом. Он входил в дублирующие экипажи программы «Аполлон» и летал на первых шаттлах. Я перезвонил ему, и мы договорились о встрече.

Боб потратил на меня целый день. Он был отличным парнем, бывшим морским пехотинцем и выглядел соответствующим образом — со своим седеющим «ежиком» и широкой улыбкой. Мы поговорили о том, как стать астронавтом, и Боб сказал, что я буду отличным кандидатом. Он посвятил меня во все, что в McDonnell Douglas делали для создания Международной космической станции (МКС). Он отвел меня на обед в столовую НАСА и познакомил с кучей людей. Это была просто фантастика. Но я узнал одну вещь: в авиационно-космической промышленности сотрудников с инженерной магистерской степенью не так уж мало. Вокруг Хьюстона и Хантсвилла их буквально тысячи, как и на любом другом авиакосмическом предприятии. Многие из них хотят быть астронавтами, и каждый ждет своего шанса. В этой среде трудно выделиться. Один парень, который проводил со мной собеседование по поводу работы в Хьюстоне, и сам был несостоявшимся кандидатом в астронавты. У него была магистерская степень, но его никуда не взяли. В тот момент в моем резюме не было ни строчки, которая давала бы мне какое-то преимущество перед другими кандидатами. Я не служил в армии. Я не был классным летчиком-испытателем. Мои дипломы были солидными, но в них не было ничего выдающегося. В конце концов я решил, что докторская степень, полученная в МТИ, станет не только моим лучшим шансом выделиться из массы. Это была замечательная возможность, которую я не должен упускать. Хьюстону придется подождать.

Решив, что мне нужна докторская степень, я должен был определиться, чему будет посвящена моя работа. Я знал, что не хочу заниматься инженерной механикой в чистом виде. Я хотел использовать ту работу по человеческому фактору, которой занимался под руководством Тома Шеридана. Меня интересовали роботы и системы управления: то, как роботы взаимодействуют с человеком-оператором и, конкретнее, как это происходит в космосе.

Заглавие диссертации, которое я предложил, звучало так: «Сенсорное замещение тактильной обратной связи при телеуправлении в космосе». На нормальном языке за этими словами скрывается проблема управления роботом при временно?й задержке. Когда вы своей рукой манипулируете каким-либо объектом, например поворачиваете рычаг или крутите ручку, вы можете почувствовать сопротивление органа управления. Это происходит мгновенно, и вы можете правильно отреагировать. Мозг сам знает, как интерпретировать эти сигналы, и усилие становится бо?льшим или меньшим. Но если вы манипулируете каким-либо объектом дистанционно, с помощью робота, — например, связываясь с марсоходом, — существует временна?я задержка между сигналом, который робот посылает вам, и командами, которые вы ему отдаете. Основываясь на неверной информации о том, что происходит на другом конце, вы можете передвигать объект слишком сильно или, напротив, недостаточно сильно. Очень скоро он станет неуправляемым, и вы начнете врезаться во все подряд. Это проблема тактильного отклика, тактильной обратной связи.

В те времена конструкторы роботов решали эту проблему следующим образом: у операторов был индикатор, который визуально показывал уровни отклика, примерно как спидометр показывает увеличение или уменьшение скорости. Проблема была в том, что операторам нужно было смотреть еще и на индикатор объекта, с которым они работали, а наличие лишнего экрана перед глазами нисколько не упрощает действия. У меня была идея — убрать этот индикатор и передавать необходимую информацию с помощью других органов чувств оператора: ощущений и слуха. Легкая вибрация на коже или звук будут показывать уровень и направление усилия и позволят вам правильно отреагировать.

Довольно круто, правда?

Чтобы изучить эту тему, я должен был работать на стыке трех дисциплин: инженерной механики, авиационно-космических систем и нейрофизиологии, которая должна была помочь понять когнитивные процессы в мозге. Том Шеридан согласился стать моим научным руководителем, и я нашел еще трех профессоров, составивших мой диссертационный совет: Ричарда Хелда, занимавшегося когнитивными процессами, Дэйва Эйкина, имевшего дело с авиационно-космическими системами, и Ната Дерлака, инженера-электротехника, работавшего с электроникой и человеческим восприятием.

Как соискатель докторской степени, начав свое исследование, я должен был сдать квалификационный экзамен. Он состоял из устной и письменной части, где проверялось знание основных инженерных дисциплин, и демонстрации того, как далеко я продвинулся со своим исследованием. Это был способ убедиться, что я могу успешно закончить работу, и проверить, соответствуют ли мои инженерные знания стандартам МТИ для получения докторской степени. Шеридан называл экзамен «контролем качества». Иначе говоря, институт просто не хотел, чтобы я слонялся, расходуя впустую время профессоров, если в итоге я ничего не сделаю.

Некоторые соискатели докторской степени сдавали квалификационный экзамен примерно через полгода после начала работы. Я рассудил, что мне, чтобы подготовиться, нужен как минимум год, поэтому запланировал экзамен на лето после первого года в докторантуре и принялся за работу. Мой проект был в значительной степени связан с наукой о когнитивных процессах мозга — с тем, как мозг обрабатывает сигналы, поступающие от органов чувств. Опыта в этой области у меня было меньше всего. Я записался на занятия по нейрофизиологии для аспирантов, и мне понадобилось всего две недели, чтобы понять, что я пришел не туда. Это были занятия, на которые в МТИ приезжали студенты-медики из Гарварда третьего года обучения. Мы собирали сливки с самой лучшей медицинской школы в стране. Преподаватель в первый же день предположил, что перед ним собрались медицинские гении. Так оно и было, за исключением меня. Я чувствовал себя так, будто находился на занятиях по английскому языку методом погружения для иностранных студентов — так мало я понимал из того, что происходило вокруг. Слова, которые преподаватель произносил и писал на доске, как я полагаю, были на латыни, но с таким же успехом это могло быть и эльфийское наречие из «Властелина колец». Поняв, что выбрал неверный путь, я бросил этот курс и принялся за нейрофизиологию для студентов-бакалавров. Там я тоже ничего не понимал, но по крайней мере все было по-английски.

Весь этот год выдался очень трудным. Одним из немногих ярких пятен стало возобновление полетов шаттлов. В сентябре в Космическом центре имени Кеннеди стартовала первая после катастрофы «Челленджера» экспедиция STS-26. Шаттл «Дискавери» совершил успешный четырехдневный полет, и это означало, что космическая программа снова идет полным ходом и для астронавтов в будущем найдется работа. Я не оставил идеи о заявлении по приему в астронавты и время от времени работал над ним. Я не надеялся, что меня примут. Я знал, что первая попытка для большинства кандидатов оказывается провальной, но в любом случае хотел, чтобы мое имя попало в систему.

Помимо этого для меня наступило печальное время. Большинство друзей разъехались, получив свои магистерские степени. Мы с Каролой собирались пожениться следующим летом и довольствовались только встречами то там, то тут по выходным. Я работал один и жил один. Я вставал, устало тащился по бостонской зиме, чтобы занять отдельную кабинку в библиотеке, весь день учился, работал в лаборатории и возвращался в пустое общежитие. Надо мной все время дамокловым мечом висел этот ужасный квалификационный экзамен. Я учился, учился и учился, но понятия не имел, что делаю. Я не мог понять, изучаю ли я правильный материал и использую ли правильные методы. Я никогда не сталкивался ни с чем подобным. Просто впихивал информацию в голову и надеялся на лучшее.

Час икс наступил 22 июня 1989 г. На той же неделе «Метс» продали Филадельфии моего любимого игрока Роджера Макдауэла и будущего основного игрока Лени Дикстра. Это была одна из худших сделок за всю историю бейсбола. Я воспринял ее как плохой знак. Так оно и было. В день устного экзамена и презентации моего исследования я проснулся в ужасе. Я шел в кабинет профессора Шеридана в здании факультета машиностроения и трясся от страха перед тем, что скоро должно было произойти. Шеридан и остальные члены диссертационного совета сидели у кофейного столика, а перед ними около доски одиноко стоял я, и в руках у меня был только кусок мела, чтобы показать им, чего же я добился. Чтобы спасти себя в этот день, мне требовалось нечто большее, чем мел. Экзаменаторы на устном экзамене были как расстрельная команда. Их работой было разорвать вас в клочья, поставить под сомнения ваши предположения, заставить вас защищать ваши выводы. Если в вашей работе обнаруживались слабые места, они набрасывались на них и укладывали вас на обе лопатки. Окажись перед ними сам Альберт Эйнштейн, они бы и его порвали на кусочки. Не буду держать вас в неизвестности: они просто сровняли меня с землей. Это была бойня. Они бомбардировали меня вопросами со всех сторон. Почему это? Как вы можете это доказать? Я путался в своих ответах, потерял нить мысли, пытался вернуться назад и начать сначала. Наступил момент, когда я запутался окончательно. Они могли меня спросить: «Сколько будет два плюс два?», и не думаю, что я бы смог выдавить из себя ясный ответ. Был один вопрос о системе, где человек-оператор управляет роботом с помощью шлема, который реагирует на движения головы оператора: когда человек поворачивается вправо или влево, то же самое делает робот. Но так как робот — создание искусственное, его система управления не очень стабильна. Если человек повернет голову определенным образом, это движение может оказаться недоступным для органов управления машины. Я понятия не имел, что с этим делать, поэтому в итоге смоделировал систему так, как будто она была стабильна. Бо?льшая часть моих ответов основывалась на этом ложном предположении. — Майк, что происходит, если оператор поворачивает голову направо? — спросил Шеридан.

— Робот поворачивается направо, — ответил я.

— И это все, что происходит? — переспросил он.

У меня не было ответа на вопрос. Задавая его, Шеридан продолжал дергать головой вправо, чтобы показать мне, о чем идет речь. На самом деле он пытался мне помочь, дать подсказку. Я и понятия не имел, чего он добивается и почему продолжает трясти головой в сторону. Я смотрел на него как животное из зоопарка, потерявшее ориентацию в дикой природе. Потом он объяснил мне, что это значило, но в тот момент я понял, что все кончено. Я покойник.

Я вышел из комнаты полностью раздавленный и в трансе побрел по университетскому городку. Я завалил свою докторскую степень. Я завалил все. Заявление в НАСА, заполненное и готовое к отправке, лежало у меня на столе. Но какой теперь в этом всем был смысл? Мы с Каролой должны были пожениться через несколько недель. Она уже собрала вещи и собиралась переехать в Бостон. Мы сняли квартиру — великолепную квартиру на Гарвард-сквер с одной спальней, с большим эркерным окном, выходящим на Массачусетс-авеню. Теперь все наше будущее рассыпалось как песчаный замок. Что я ей скажу?

Через пару часов я вернулся в кабинет Шеридана. Когда он открыл дверь, по его выражению лица я мог судить, что результаты у меня не очень хорошие:

— Я не сдал экзамен, не так ли?

Он посмотрел в сторону, покачал головой и сказал:

— Да, Майк, экзамен ты не сдал.

Шеридан действительно заботился о своих учениках. Ему нелегко было сообщать такие новости, но он должен был это сделать.

У меня был выбор. Если я хотел, я мог продолжить работу и попытаться пересдать экзамен через шесть месяцев. Но я провалился с таким треском, что Шеридан заявил мне без околичностей:

— Тебе надо подумать, стоит ли вообще тратить на это свое время.

Он всегда всех поддерживал и вообще был прекрасным человеком. Без него я никогда бы не добился того, чего мне удалось достичь. Но вот он стоит передо мной, и за его пространной фразой скрывается куда более короткая: «Может быть, ты вообще для этого не годишься». Услышать от человека, который всегда тебя поддерживал, такой беспристрастный отзыв было очень трудно. Я сидел в его кабинете и чувствовал, что полностью отчаялся. Годом ранее я был на седьмом небе — работа в НАСА, встречи с героями моего детства. Теперь я со всего маху рухнул вниз и понятия не имел, как вернуться обратно.

Когда я пришел в общежитие после провала на квалификационном экзамене, заявление в НАСА все еще лежало на столе. Оно было как соль, просыпанная на свежие раны. Первой моей мыслью было: «Ну все, с этим покончено». Затем я еще немного поразмыслил и решил отослать заявление в любом случае. Да, я провалил экзамен, но мог попытаться еще раз, и пока решал, что делать, я все еще оставался соискателем докторской степени в МТИ, тогда как многие кандидаты всего лишь с магистерской степенью умудрялись попасть в астронавты. Поэтому я отослал свое заявление, но не стал приписывать: «Кстати, я только что провалил квалификационный экзамен!» Я рассудил, что к тому времени, когда кто-нибудь взглянет на мои бумаги, я как раз отправлюсь на пересдачу — если, конечно, решу, что мне вообще стоит этим заниматься. Я был почти уверен, что не стоит.

Потом я вернулся в Хантсвилл. Я задолжал три недели работы за то, что мне предоставили стипендию для учебы в докторантуре. Прошлым летом я был воодушевлен и уверен в себе. Теперь полностью пал духом. Мои три недели работы совпали с празднованием 20-й годовщины высадки на Луну — прошло 20 лет с тех пор, как я стоял на нашей лужайке, смотрел на Луну и мечтал, что когда-нибудь по ней прогуляюсь. Проходили лекции и симпозиумы; чтобы выступить на них и получить вполне заслуженное всеобщее признание, приехали все астронавты, принимавшие участие в программе «Аполлон». Там был Нил Армстронг. Там были Базз Олдрин, Майк Коллинз и Пит Конрад. Но вместо того, чтобы почувствовать вдохновение от возможности познакомиться с этими людьми, я, скорее, думал: «Ну, мне таким никогда не быть. Я никогда не стану одним из них».

Одним из приехавших на мероприятия астронавтом с «Аполлонов» был Чарли Дьюк, который вместе с Джоном Янгом летал на «Аполлоне-16». Также он был одним из четырех участников лунной программы, который учился в МТИ. Я побывал на его выступлении, и, когда оно закончилось, Дьюк начал раздавать желающим автографы. Я прихватил открытку с «Аполлоном» и встал в очередь к столу, где он сидел. Подписывая мне открытку, Чарли спросил:

— А чем вы занимаетесь?

— Я занимаюсь исследовательской работой здесь, в Хантсвилле, а еще учусь в Массачусетском технологическом, — ответил я.

— О, Массачусетский технологический? — переспросил он. — Дружище, это место мне всю печень проело! Я никогда не думал, что пройду через все это, но каким-то образом у меня получилось!

Я стоял там и думал: «Ух ты, этот парень гулял по Луне, но даже он еле справился с МТИ! И возможно, он никогда бы не смог пройтись по Луне, если бы не преуспел в учебе». Я понял, что Чарли Дьюк и другие астронавты с «Аполлонов» до своей прогулки по Луне побывали на моем месте. Путь в космос — не самое простое дело, но если я сдамся, то он будет прерван.

В тот момент я понял, как настоящие астронавты воодушевляют людей. Отойдя от стола, я знал: мне нужно вернуться в институт. Я должен попытаться еще раз. Может быть, я вовсе не неудачник и не идиот. Может быть, получить докторскую степень в МТИ действительно трудно, это свалит с ног и выведет из себя любого. А тут на кону была не только докторская степень. На карте стояла моя мечта о космосе. Я решил, что, с каким бы треском ни провалился в первый раз, мне нужно сделать еще одну попытку и сдать экзамен. Это был единственный счастливый исход, возможный в этой истории. Шансы, что я смогу завершить дело с успехом, были практически нулевыми, но если я, по крайней мере, не попытаюсь, то всегда буду оглядываться назад с разочарованием.

В следующем месяце мы с Каролой поженились в Нью-Йорке и на три недели отправились в свадебное путешествие в Португалию и Испанию. По пути через Португалию мы заехали в Сагреш, городок, который находится на полуострове и своей оконечностью, мысом Сан-Винсенте, выдается в Атлантический океан. Мыс является крайней точкой страны, да и всей Европы на юго-западе. Это потрясающее место, где скалы на 80 м врезаются в море. Долгое время оно считалось краем света. Португальский принц Генрих Мореплаватель основал на мысе Сан-Винсенте школу навигаторов, и ее руины можно увидеть и в наше время. Там были самые современные морские карты, карты звездного неба и навигационное оборудование. Это место вызвало у меня мысли о Колумбе, Магеллане, Васко да Гаме — людях, которые внесли большой вклад в открытие новых земель. В те времена Сагреш был как Космический центр имени Джонсона в наши дни.

Днем мы побывали на том месте, где остались руины школы навигаторов Генриха Мореплавателя, а вечером отправились на концерт на открытом воздухе, который проходил в Сагреше, прямо на тех самых скалах, выдающихся в море на 80 м. Это был великолепный вечер: мы слышали шум волн, разбивающихся о камни, чувствовали дуновение теплого летнего бриза, смотрели, как солнце садится в океан, а луна поднимается в небе. Я смотрел туда, где обрывались скалы, и думал об исследователях, уходивших в море из таких мест, как это, о том, чего они достигли, расширяя границы мира, составляя карты нашего дома во Вселенной. Сколько раз они терпели поражение и неудачи, а потом начинали все сначала? Сколько раз они отправлялись в казавшееся невозможным путешествие и возвращались домой с победой? Я сидел рядом с Каролой и смотрел на далекий горизонт в бесконечном море. Странно, но я чувствовал, что все будет хорошо. В моей истории еще не поставлена точка, и у меня есть шанс сделать ее необыкновенной.